(57)【要約】【課題】加圧部材の温度を予め定められた温度範囲内に制御する。【解決手段】画像形成動作が画像処理などにより中断し、ニップ部Ｎに用紙Ｐが供給されない場合、加圧ロール６２の温度が上昇する。制御部は、加圧ロール６２の温度が予め定められた温度範囲の範囲外であると判断した場合、用紙Ｐの搬送停止やニップ部Ｎへの通紙停止などを行い、画像形成動作を中断する。そして、制御部は、駆動モータＭの制御を行うことで定着ロール６１１の速度制御を行う。具体的には、制御部は、加圧ロール６２の温度が例えば温度範囲の上限値よりも大きい場合、駆動モータＭを介し定着ロール６１１の周速度を低下させる。これにより、定着ベルト６１０の周速度（移動速度）も低下し、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に与える単位時間当たりの熱量が低下する。この結果、加圧ロール６２の温度が低下する。【選択図】図２
2010079086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
循環移動が可能に設けられた定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記定着部材に押圧配置され、前記画像形成手段により画像が形成された記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記加圧部材の温度を把握する温度把握手段と、
予め定められた前記加圧部材の温度範囲に関する情報を取得する温度範囲取得手段と、
前記温度把握手段による把握結果と前記温度範囲取得手段による取得結果とに基づき前記定着部材から前記加圧部材に供給される単位時間当たりの熱量を変更する熱量変更手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部材は、中空の定着ロールであり、
前記加熱手段は、前記定着ロールの内部に設けられた熱源であり、
前記熱量変更手段は、前記定着ロールの移動速度を変更することで前記熱量を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記熱量変更手段は、前記加圧部材の温度が予め定められた温度範囲の上限値よりも高い場合、前記定着部材の移動速度を低下させ、当該加圧部材の温度が当該温度範囲の下限値よりも低い場合、当該定着部材の移動速度を上昇させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録材の坪量に関する情報を取得する坪量情報取得手段を更に備え、
前記温度範囲取得手段は、前記坪量情報取得手段にて取得された前記情報に応じ、取得する前記温度範囲の前記下限値は変更せずに当該温度範囲の前記上限値を変更することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ニップ部への前記記録材の搬送を制御する搬送制御手段を更に備え、
前記搬送制御手段は、前記加圧部材の温度が前記上限値よりも高い場合又は前記下限値よりも低い場合、前記ニップ部への前記記録材の搬送を停止することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。  
【請求項６】
循環移動が可能に設けられ、予め定められた移動速度にて移動する定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記定着部材に押圧配置され、当該定着部材とともにニップ部を形成し当該ニップ部を通過する記録材を加圧する加圧部材と、
前記加圧部材の温度を把握する温度把握手段と、
前記温度把握手段により把握された温度が第１の閾値よりも高い場合に前記定着部材を前記移動速度よりも小さい速度で移動させ、当該温度が当該第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも低い場合に当該定着部材を当該移動速度よりも大きい速度で移動させる制御手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項７】
前記記録材の坪量を把握する坪量把握手段を更に備え、
前記制御手段は、記憶手段を参照し、前記坪量把握手段にて把握された前記坪量に対応した前記第１の閾値および前記第２の閾値を把握し、
前記記憶手段は、前記記録材の坪量に応じて定められた複数の前記第１の閾値を記憶する一方、共通の前記第２の閾値を記憶していることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウォームアップ時間の短縮等を図るため、加熱手段を定着ローラから離接可能に配設し、加熱手段を定着ローラ表面から離接させる離接手段を備えたベルト定着器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
さらに、加圧部材の過昇温による記録材の搬送ミスを防止するため、複数枚の記録材を連続して加熱する際のニップに記録材が挟持されていないときに加熱部材が設定温度を維持するように温調する第１制御、又は、温調せずに加熱部材への通電を行わない第２制御が選択可能な像加熱装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、装置の立ち上がり時間の短縮を図るため、加熱ローラ表面の温度が予め定めた温度に達するまでは加熱ローラと加圧ローラとを定着処理の際の両ローラの回転速度よりも遅い速度で回転させる画像定着方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４８６６４号公報
【特許文献２】特開２００１−６６９４４号公報
【特許文献３】特開平１１−７３０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、加圧部材の温度を予め定められた温度範囲内に制御することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、循環移動が可能に設けられた定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に押圧配置され、前記画像形成手段により画像が形成された記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、前記加圧部材の温度を把握する温度把握手段と、予め定められた前記加圧部材の温度範囲に関する情報を取得する温度範囲取得手段と、前記温度把握手段による把握結果と前記温度範囲取得手段による取得結果とに基づき前記定着部材から前記加圧部材に供給される単位時間当たりの熱量を変更する熱量変更手段と、を含む画像形成装置である。
請求項２に記載の発明は、前記定着部材は、中空の定着ロールであり、前記加熱手段は、前記定着ロールの内部に設けられた熱源であり、前記熱量変更手段は、前記定着ロールの移動速度を変更することで前記熱量を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記熱量変更手段は、前記加圧部材の温度が予め定められた温度範囲の上限値よりも高い場合、前記定着部材の移動速度を低下させ、当該加圧部材の温度が当該温度範囲の下限値よりも低い場合、当該定着部材の移動速度を上昇させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記記録材の坪量に関する情報を取得する坪量情報取得手段を更に備え、前記温度範囲取得手段は、前記坪量情報取得手段にて取得された前記情報に応じ、取得する前記温度範囲の前記下限値は変更せずに当該温度範囲の前記上限値を変更することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記ニップ部への前記記録材の搬送を制御する搬送制御手段を更に備え、前記搬送制御手段は、前記加圧部材の温度が前記上限値よりも高い場合又は前記下限値よりも低い場合、前記ニップ部への前記記録材の搬送を停止することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置である。
【０００６】
請求項６に記載の発明は、循環移動が可能に設けられ、予め定められた移動速度にて移動する定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に押圧配置され、当該定着部材とともにニップ部を形成し当該ニップ部を通過する記録材を加圧する加圧部材と、前記加圧部材の温度を把握する温度把握手段と、前記温度把握手段により把握された温度が第１の閾値よりも高い場合に前記定着部材を前記移動速度よりも小さい速度で移動させ、当該温度が当該第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも低い場合に当該定着部材を当該移動速度よりも大きい速度で移動させる制御手段と、を含む画像形成装置である。
請求項７に記載の発明は、前記記録材の坪量を把握する坪量把握手段を更に備え、前記制御手段は、記憶手段を参照し、前記坪量把握手段にて把握された前記坪量に対応した前記第１の閾値および前記第２の閾値を把握し、前記記憶手段は、前記記録材の坪量に応じて定められた複数の前記第１の閾値を記憶する一方、共通の前記第２の閾値を記憶していることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１によれば、加圧部材の温度を予め定められた温度範囲内に制御することが可能になる。
本発明の請求項２によれば、内部に熱源を有する定着ロールをニップ部に用いた定着装置において、定着ロール内部の熱源の制御により加圧部材の温度調整を行う場合に比較して、加圧部材の速やかな温度調整が可能となる。
本発明の請求項３によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像欠陥および定着不良の発生を抑制することができる。
本発明の請求項４によれば、上限値および下限値をともに変更する場合に比べ、温度範囲取得手段が取得する温度範囲に関する情報を少なくすることができる。
本発明の請求項５によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像欠陥および定着不良の発生をより確実に抑制可能となる。
【０００８】
本発明の請求項６によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像欠陥および定着不良の発生を抑制することができる。
本発明の請求項７によれば、第１の閾値および第２の閾値がともに坪量に応じて定められた複数の閾値を有する場合に比較して、記憶手段に記憶される情報を減らすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
―第１の実施形態―
以下、添付図面を参照して、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋが設けられている。また、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０が設けられている。
【００１０】
さらに、本画像形成装置には、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が設けられている。また、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０が設けられている。さらに、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０、表示パネルなどにより構成され、ユーザからの情報を受け付けるとともにユーザに対して情報を表示するＵＩ（User Interface）７０が設けられている。ここで各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、中間転写ベルト１５等は、記録材である用紙Ｐに画像を形成する画像形成手段として捉えることができる。
【００１１】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋには、次のような電子写真用デバイスが順次配設されている。まず、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２が設けられている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。さらに、各色成分トナーが収容され感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。また、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７が設けられている。
【００１２】
中間転写ベルト１５は、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動される駆動ロール３１などの各種ロールによって図１に示す矢印Ｂ方向に予め定められた速度で循環駆動する。
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向配置される一次転写ロール１６を含んで構成されている。そして、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とを含んで構成される。二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置されている。さらに二次転写ロール２２は、接地されるとともに、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｐ上にトナー像が二次転写される。
【００１３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置により画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００１４】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。そして現像器１４により感光体ドラム１１上にトナー像が形成された後、このトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。
【００１５】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５の移動によりトナー像が二次転写部２０に搬送される。二次転写部２０では、二次転写ロール２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップロール２５に押圧される。このとき、第１用紙収容部５３や第２用紙収容部５４から搬送ロール５２等により搬送された用紙Ｐが、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。そして中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５から剥離された後、二次転写ロール２２よりも用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。そして搬送ベルト５５は、予め定められた速度で用紙Ｐを定着装置６０まで搬送する。
【００１６】
次に、定着装置６０について説明する。
ここで図２は、定着装置６０の概略構成を示す側断面図である。図３は、ニップ部Ｎを拡大して示した断面図である。
図２（Ａ）に示すように、定着装置６０は、定着ベルト６１０を備える定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に押圧配置された加圧ロール６２とで主要部が構成されている。また定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２との間に、用紙Ｐを加圧および加熱し用紙Ｐにトナー像を定着させるニップ部Ｎを有している。
【００１７】
定着ベルトモジュール６１は、無端状に形成されるとともに循環移動が可能に構成された定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら回転駆動する定着ロール６１１と、内側から定着ベルト６１０を張架する第１張架ロール６１２とを備えている。また、定着ベルト６１０の外側に配設されてその周回経路を規定する第２張架ロール６１３と、定着ロール６１１と第１張架ロール６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール６１４とを備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域に配置された剥離パッド６４と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架する第３張架ロール６１５とを備えている。また、定着ロール６１１を図中矢印Ｃに示す方向に回転駆動させる駆動モータＭを備えている。
【００１８】
定着部材の一例としての定着ベルト６１０は、周長３１４ｍｍ、幅３４０ｍｍのフレキシブルなエンドレスベルトである。また定着ベルト６１０は、厚さ８０μｍのポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された厚さ２００μｍのシリコーンゴムからなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆された厚さ３０μｍのテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）チューブからなる剥離層とで構成されている。ここで弾性体層は、特にカラー画像に対する画質向上のために設けられたものである。なお、定着ベルト６１０の構成は、使用目的や使用条件等の装置設計条件に応じて、材質・厚さ・硬度等を選択することができる。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の回転によって、予め定められた速度で図２中矢印Ｄ方向に回転する。
【００１９】
定着部材の他の一例としての定着ロール６１１は、中空状に形成されている。詳細には、外径６５ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウムからなる円筒状のコアロール（芯金）に、コアロール表面の金属磨耗を防止する保護層として、厚さ２００μｍのフッ素樹脂皮膜が形成されたハードロールである。ただし、定着ロール６１１は、この構成に限られるものではなく、加圧ロール６２との間でニップ部Ｎを形成する際に、加圧ロール６２からの押圧力に対して殆ど変形を生じない充分にハードなロールとして機能する構成であればよい。定着ロール６１１は、駆動モータＭからの駆動力を受けて、４４０ｍｍ／ｓの表面速度で矢印Ｃ方向に回転する。
【００２０】
また、定着ロール６１１の内部には、定格９００Ｗの第１ハロゲンヒータ６１６ａ（熱源）が配設されている。そして定着ロール６１１は、定着ロール６１１の表面に接触するように配置された第１温度センサ６１７ａの計測値に基づいて、その表面温度が１５０℃に制御されるようになっている。
【００２１】
第１張架ロール６１２は、外径３０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。また第１張架ロール６１２の内部には、加熱源として定格１０００Ｗの第２ハロゲンヒータ６１６ｂが配設されている。そして第１張架ロール６１２は、第１張架ロール６１２の表面に接触するように配置された第２温度センサ６１７ｂの計測値に基づいて、表面温度が１９０℃に制御されている。したがって、第１張架ロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能を有するとともに定着ベルト６１０を内面側から加熱する機能を有している。付言すれば、第１張架ロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能を有するとともに定着ベルト６１０を加熱する加熱手段の１つとして機能している。
【００２２】
また、第１張架ロール６１２の両端部には、定着ベルト６１０の外側に向けて第１張架ロール６１２を押圧するバネ部材（不図示）が配設され、定着ベルト６１０全体の張力が１５ｋｇｆに設定されている。その際に、定着ベルト６１０の張力を幅方向に亘って均一にするとともに、定着ベルト６１０の軸方向の変位をできる限り小さく抑えるため、第１張架ロール６１２は、外径が端部よりも中央部のほうを１００μｍだけ大きくした所謂クラウン形状で形成されている。
【００２３】
第２張架ロール６１３は、外径２５ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。また、第２張架ロール６１３の表面には厚さ２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト６１０の外周面に付着したトナーや紙粉が第２張架ロール６１３に堆積するのを防止するために形成されるものである。また、第２張架ロール６１３も第１張架ロール６１２と同様に、外径が端部よりも中央部の方を１００μｍだけ大きくしたクラウン形状で形成されている。なお、第１張架ロール６１２と第２張架ロール６１３の双方をクラウン形状で形成する場合のみならず、第１張架ロール６１２または第２張架ロール６１３のいずれか一方のみをクラウン形状で形成してもよい。
【００２４】
第２張架ロール６１３の内部には、定格１０００Ｗの第３ハロゲンヒータ６１６ｃが配設されている。そして、第２張架ロール６１３は、第２張架ロール６１３の表面に接触するように配置された第３温度センサ６１７ｃの計測値に基づいて、表面温度が１９０℃に制御されている。したがって、第２張架ロール６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能を有するとともに定着ベルト６１０を外周面側から加熱する機能を有している。つまり、本実施の形態では、定着ロール６１１、第１張架ロール６１２、および第２張架ロール６１３によって定着ベルト６１０が加熱される構成となっている。
【００２５】
姿勢矯正ロール６１４は、外径１５ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。
なお本定着装置６０には、定着ベルト６１０のエッジの位置を検知するベルトエッジ位置検知機構（不図示）が配置されている。そして、姿勢矯正ロール６１４には、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じて定着ベルト６１０の軸方向における接触位置を変位させる軸変位機構が配設され、定着ベルト６１０の蛇行（ベルトウォーク）を制御するように構成されている。
【００２６】
剥離パッド６４は、例えばＳＵＳ等の金属や樹脂等の剛体で形成され、定着ロール６１１と対応する長さを有するブロック状の部材である。また、同図（Ｂ）に示すように、定着ロール６１１に面する内側面６４ａと、定着ベルト６１０を加圧ロール６２に押圧する押圧面６４ｂと、押圧面６４ｂに対し角度を有し定着ベルト６１０の進行方向を急激に変化させる（定着ベルト６１０を屈曲させる）外側面６４ｃと、上面６４ｄとを有し、その断面形状が円弧状となっている。
【００２７】
また、剥離パッド６４は、加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接する領域（ロールニップ部Ｎ１（図３参照））の下流側に、定着ロール６１１の軸方向全域に亘って配設されている。さらに、剥離パッド６４の両端は、定着ロール６１１の支持軸（不図示）に揺動可能に取り付けられたアーム（不図示）によって支持されている。さらに、剥離パッド６４は、スプリング等の図示しない付勢手段によって付勢され、定着ベルト６１０を加圧ロール６２に向けて予め定められた荷重（例えば、１０ｋｇｆ）で押圧している。これにより、例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って５ｍｍの幅の剥離パッドニップ部Ｎ２（図３参照）が形成される。
【００２８】
第３張架ロール６１５は、外径１２ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。この第３張架ロール６１５は、剥離パッド６４を通過した定着ベルト６１０が定着ロール６１１に向けて円滑に移動するように、剥離パッド６４の定着ベルト６１０進行方向下流側に配置されている。
【００２９】
加圧部材の一例としての加圧ロール６２は、直径４５ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムからなる円柱状ロール６２１を基体として、基体側から順に、ゴム硬度３０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムからなる厚さ１０ｍｍの弾性層６２２と、膜厚１００μｍのＰＦＡチューブからなる剥離層６２３とが積層されて構成されたソフトロールである。
【００３０】
この加圧ロール６２は、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって定着ベルト６１０が定着ロール６１１を巻回する部位に圧接されて設けられている。これにより、定着ロール６１１への圧接部位にロールニップ部Ｎ１（図３参照）が形成される。加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴って、定着ロール６１１に従動して矢印Ｅ方向に回動する。なお、加圧ロール６２は、その内部に、ハロゲンヒータ等の加熱源を有していない。また、本実施形態では、ニップ部Ｎの入口側に、加圧ロール６２の表面に接触するように配置された第４温度センサ６２５が設けられている。
【００３１】
上記のごとく構成された定着装置６０は、未定着トナー像が静電転写され、図２中矢印Ｆ方向に搬送される用紙Ｐを、ニップ部Ｎを通過させるとともに、主としてロールニップ部Ｎ１から作用する圧力と熱とによってトナー像を用紙Ｐに定着させる。ここで、ニップ部Ｎに作用する熱は、主として定着ベルト６１０によって供給される。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の内部に配置された第１ハロゲンヒータ６１６ａから定着ロール６１１を通じて供給される熱と、第１張架ロール６１２の内部に配置された第２ハロゲンヒータ６１６ｂから第１張架ロール６１２を通じて供給される熱と、第２張架ロール６１３の内部に配置された第３ハロゲンヒータ６１６ｃから第２張架ロール６１３を通じて供給される熱とによって加熱される。本実施形態では、プロセススピード４４０ｍｍ／ｓという速度でもニップ部Ｎ内での温度低下を生じさせないように、第１張架ロール６１２および第２張架ロール６１３から定着ベルト６１０に熱エネルギーを補給する。
【００３２】
ここで、ロールニップ部Ｎ１を形成する一方の定着ロール６１１は前述のごとくアルミニウム製のハードロールであり、他方の加圧ロール６２は弾性層６２２が被覆されたソフトロールである。このため、本実施の形態のロールニップ部Ｎ１は、加圧ロール６２の弾性層６２２が変形することで形成される。ロールニップ部Ｎ１において、定着ベルト６１０がラップしている定着ロール６１１は殆ど変形しないため、その表面に沿って移動する定着ベルト６１０の回転半径は変化しない。このため、定着ベルト６１０はその進行速度を一定に維持してロールニップ部Ｎ１を通過する。
【００３３】
ロールニップ部Ｎ１を通過した後、用紙Ｐは剥離パッドニップ部Ｎ２に移動する。剥離パッドニップ部Ｎ２の出口において、定着ベルト６１０は押圧面６４ｂから外側面６４ｃへと剥離パッド６４に巻き付くように移動し、その進行方向が第３張架ロール６１５方向に屈曲するように急激に変化する。これにより、剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２を出た時点で定着ベルト６１０の進行方向の変化に追随できなくなる。そして、用紙Ｐは、それ自身が有しているコシによって定着ベルト６１０から自然に剥離する。つまり、用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２を出た時点で定着ベルト６１０から安定的に分離される。なお、定着ベルト６１０から分離された用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側に配設された剥離案内板８３により、その進行方向が導かれる。そして、剥離案内板８３により案内された用紙Ｐは、その後、排紙ガイド６５および排紙ロール６６によって機外に排出されて、定着処理が完了する。
【００３４】
ところで、画像処理などにより画像形成動作が中断し、ニップ部Ｎへの用紙Ｐの供給が一時的に中断される場合がある。そしてこの場合、定着ベルト６１０から加圧ロール６２に対し熱が順次供給され、加圧ロール６２の温度が上昇する。そして、この状態にて用紙Ｐの搬送が再開されると、用紙Ｐに対し過剰な熱が与えられる。この結果、用紙中の水分の気化による水蒸気やトナー空隙に存在する空気の熱膨張に起因し、トナー像に画像欠陥（ブリスタ）が生じてしまう。
【００３５】
また、例えば厚紙に対して定着処理を行った後に薄紙に対する定着処理を行う際、この薄紙に対しては加圧ロール６２の温度が高すぎた場合、上記と同様にトナー像に画像欠陥が生じてしまう。さらに、例えば薄紙に対して定着処理を行った後に厚紙に対する定着処理を行う際、この厚紙に対しては加圧ロール６２の温度が低すぎた場合、トナーが十分に溶融せず定着不良（コールドオフセット）が生じてしまう。そこで本実施形態では、以下のように加圧ロール６２の温度制御を行うこととしている。
【００３６】
ここで図４は、制御部４０の制御ブロックを示した図である。なお、本図では、加圧ロール６２の温度制御に関するブロックのみを図示している。
制御部４０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)４０１、ＲＯＭ(Read Only Memory)４０２、ＲＡＭ(Random Access Memory)４０３を備える。制御部４０のＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ４０３との間でデータのやりとりを行いながら以下に示す処理を実行する。
ここで、制御部４０は、入出力インターフェース４０４を介し、ＵＩ７０からの情報、第１温度センサ６１７ａ〜第３温度センサ６１７ｃからの出力、第４温度センサ６２５からの出力を受け付ける。また、制御部４０は、入出力インターフェース４０４を介して、第１ハロゲンヒータ６１６ａ〜第３ハロゲンヒータ６１６ｃ、駆動モータＭを制御する。
【００３７】
続いて、制御部４０が行う処理について具体的に説明する。
ここで図５は、制御部４０が行う処理の手順の一例を示したフローチャートである。
スタート信号を受信した制御部４０は、画像形成処理（定着処理）を行うべき用紙Ｐの用紙種を把握する（ステップ１０１）。なお用紙種は、例えばＵＩ７０やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を通じユーザにより入力された情報に基づき把握することができる。次いで、坪量把握手段として機能する制御部４０は、ＲＯＭ４０２を参照し、ステップ１０１にて把握した用紙種に基づき、この用紙種の坪量を把握する（ステップ１０２）。なお制御部４０は、用紙の坪量に関する情報を取得する坪量情報取得手段として捉えることもできる。ここで、ＲＯＭ４０２には、用紙種と坪量との関係を記したテーブルが記憶されており、制御部４０は、このテーブルに基づき坪量を把握する。次いで、温度範囲取得手段として機能する制御部４０は、ＲＯＭ４０２に格納された他のテーブルを参照し、把握した坪量に適した加圧ロール６２の温度範囲を把握（取得）する（ステップ１０３）。
【００３８】
ここで図６を用い、加圧ロール６２の温度範囲について説明する。
図６は、加圧ロール６２の温度範囲について説明するための図である。
発明者の知見によれば、同図に示すように、加圧ロール６２の温度範囲における上限値は、用紙の坪量が増加するに従い上昇する。また、加圧ロール６２の温度範囲における下限値も、用紙の坪量が増加するに従い上昇する。但し、上限値を示すラインの傾きは、下限値を示すラインの傾きよりも大きくなっている。ＲＯＭ４０２に格納される上記テーブルは、基本的に、この図６に示した用紙の坪量と温度範囲との関係に基づき設定されている。なお、加圧ロール６２の温度が上限値を超えるとブリスタが生じ、加圧ロール６２の温度が下限値よりも低いとコールドオフセットが生じてしまう。
【００３９】
なお、本実施形態におけるＲＯＭ４０２（記憶手段の一例）には、用紙の坪量に応じて定められた複数の上限値（第１の閾値）が記憶されている。その一方、下限値（第２の閾値）は、用紙の坪量の大きさに関わらず同じ値（共通の値）が記憶されている。具体的には、図６に示すＡ１値が記憶されている。なおこのＡ１値は、想定される最大の坪量に対応した温度範囲における下限値である。このため、ステップ１０３にて、制御部４０が把握する温度範囲は、下限値が一定であり（同じ値であり）、上限値のみが異なるものとなる。付言すれば、制御部４０は、把握した坪量に基づき、下限値を維持したまま上限値のみを変更する。なお、Ａ１値を、想定される最低の坪量に対応した温度範囲における下限値（図中Ａ２値参照）とした場合、用紙の坪量が大きい場合にコールドオフセットが生じるおそれがある。
【００４０】
なお、温度範囲の上限値も、図中Ｂ値に示すようなある一定の値のみを記憶しておくこともできる。ここで、このＢ値は、想定される最低の坪量に対応した温度範囲における上限値である。なお、上限値を一定した場合、例えば用紙の坪量が大きいにも関わらず加圧ロール６２の温度が低い状態が発生しうる。例えば、図中坪量Ｘの場合、本来なら上限値をＣ値まで上昇させることができるにも関わらず、上限値はＢ値となる。この結果、加圧ロール６２の温度をＣ値以下でありかつＢ値より大きくなるようにした場合に比べて、トナー像に付与される熱が少なくなり、トナー像の光沢が低くなる場合が生じうる。このため上限値については、用紙の坪量に応じた複数の上限値をＲＯＭ４０２に記憶しておくことが好ましい。
【００４１】
なお上記では温度範囲の下限値は一定としたが、用紙の坪量に応じた複数の下限値を記憶しておいてもよい。
さらに、本実施形態では、ＲＯＭ４０２には、用紙種と坪量との関係を記したテーブルが記憶され、さらに用紙の坪量に応じて定められた加圧ロール６２の温度範囲が記憶されていたが、必ずしも用紙種と坪量との関係を記したテーブルを記憶しておく必要はなく、例えば、加圧ロール６２の温度範囲が直接用紙種に応じて定められていてもよい。この場合、制御部４０の制御においては、ステップ１０１にて把握した用紙種に基づき坪量を把握するステップ１０２は省かれる。
【００４２】
図５に戻りさらに説明を行う。
ステップ１０３の処理を終了後、制御部４０は、画像形成動作を開始する（ステップ１０４）。具体的には、まず第１ハロゲンヒータ６１６ａ〜第３ハロゲンヒータ６１６ｃをオン状態とし、定着ロール６１１、第１張架ロール６１２、第２張架ロール６１３を予め定められた温度まで上昇させる。そして、用紙Ｐに搬送を行い、用紙Ｐに対するトナー像の形成、定着装置６０による定着処理を開始する。
【００４３】
その後、温度把握手段として機能する制御部４０は、加圧ロール６２の温度監視を開始し、第４温度センサ６２５からの出力に基づき加圧ロール６２の温度を把握する。そして制御部４０は、把握した加圧ロール６２の温度がステップ１０３にて把握した温度範囲の範囲外であるか否かを判断する（ステップ１０５）。ここで上記のとおり、画像処理などにより画像形成動作が中断し、ニップ部Ｎに用紙Ｐが供給されない場合、加圧ロール６２の温度が上昇する。制御部４０（搬送制御手段の一例）は、加圧ロール６２の温度が温度範囲外であるとステップ１０５にて判断した場合、用紙Ｐの搬送停止やニップ部Ｎへの通紙停止などを行い、画像形成動作を中断する（ステップ１０７）。そして、制御部４０は、駆動モータＭの制御を行うことで定着ロール６１１（定着ベルト６１０）の速度制御を行う（ステップ１０８）。
【００４４】
具体的に説明すると、制御部４０は、加圧ロール６２の温度が温度範囲の上限値よりも高い場合、駆動モータＭを介し定着ロール６１１の周速度を低下させる。これにより、定着ベルト６１０の移動速度も低下し、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に与える単位時間当たりの熱量が低下する。この結果、加圧ロール６２の温度が低下する。なお、本処理では、定着ロール６１１の速度制御が行われる際、第１ハロゲンヒータ６１６ａ〜第３ハロゲンヒータ６１６ｃはオン状態とされている。ここで制御部４０は、加圧ロール６２に供給される単位時間当たりの熱量を変更する熱量変更手段として捉えることができる。
【００４５】
次いで、制御部４０は、加圧ロール６２の温度を把握し、加圧ロール６２の温度が温度範囲外であるか否かを再度判断する（ステップ１０９）。なお、加圧ロール６２の温度が温度範囲外である場合には、ステップ１０９の処理を再度実行する。一方、加圧ロール６２の温度が温度範囲内にある場合には、定着ロール６１１の速度をもとの速度に戻す（例えば４４０ｍｍ／ｓに戻す）とともに用紙Ｐの搬送などを再び行い、画像形成動作を再開する（ステップ１１０）。その後、ステップ１０６の処理に進む。
一方、ステップ１０５にて加圧ロール６２の温度が温度範囲外ではないと判断した場合、制御部４０は、要求された処理が全て完了したか否かを判断し（ステップ１０６）、処理が完了していない場合には、ステップ１０５の処理を再度実行する。なお、ステップ１０６にて処理が完了したと判断した場合、全体の処理を終了する。
【００４６】
具体例を挙げて更に説明を行う。
ここで本発明者は、加圧ロール６２の表面のある一点における温度変化をシミュレーションにより調査した。詳細には、ニップ部Ｎに通紙がない状態での上記一点における温度変化をシミュレーションにより調査した。
図７は、加圧ロール６２の表面における上記一点の温度変化を示した図である。なお同図における実線は、加圧ロール６２の周速度が４４０ｍｍ／ｓｅｃにおける上記一点の温度変化を示し、同図における破線は、加圧ロール６２の周速度が２２０ｍｍ／ｓｅｃにおける上記一点の温度変化を示している。
【００４７】
加圧ロール６２は、ニップ部Ｎにて定着ベルト６１０に接触すると定着ベルト６１０から熱が供給され温度上昇し、また、定着ベルト６１０と非接触状態となると熱の供給が停止され温度低下が起こる。このため、例えば同図の実線および破線に示すように、加圧ロール６２の表面における上記一点は、ニップ部Ｎの入口部に達すると温度が上昇する。そして、ニップ部Ｎの出口部を通過すると温度が低下する。
ここで例えば、同図実線に示すように加圧ロール６２の周速度が４４０ｍｍ／ｓｅｃである場合、ニップ部Ｎの出口部に達した際の上記一点の温度は、この一点が出口部に達する度に上昇していく。一方で、同図破線に示すように加圧ロール６２の周速度が２２０ｍｍ／ｓｅｃである場合、周速度が４４０ｍｍ／ｓｅｃである場合に比べ、加圧ロール６２の温度上昇が抑えられる。
【００４８】
また図８は、ニップ部Ｎに通紙がない状態での加圧ロール６２の周速度と加圧ロール６２の表面温度との関係（図８（Ａ））、および坪量７０ｇ／ｍ２の用紙を用いた場合の、加圧ロール６２の温度と画像ディフェクト（ブリスタ）との関係（図８（Ｂ））を示した図である。
【００４９】
同図（Ｂ）に示すように、本実施形態における定着装置６０では、坪量７０ｇ／ｍ２の用紙Ｐを用いた際、加圧ロール６２の温度が８０℃を超えた場合にブリスタが発生する。一方で、本実施形態における定着装置６０にて、坪量７０ｇ／ｍ２の用紙に対する画像形成を連続的に行った際の加圧ロール６２の温度は、７０℃程度となる。即ち、画像形成を連続的に行った際、言い換えるとニップ部Ｎに連続的に用紙Ｐを供給した際には、ブリスタの発生が抑制可能な７０℃程度となる。ところが、上記のように、画像処理の実行などにより、ニップ部Ｎへの通紙が行われない状態が継続すると、加圧ロール６２の温度が上昇する。具体的には、加圧ロール６２は９０℃程度まで上昇する。そして、この状態にて、用紙Ｐの通紙が行われると、ブリスタが発生する。
【００５０】
ここで加圧ロール６２の温度は、同図（Ａ）に示すように、周速度が低下する程低下し、周速度が１１０ｍｍ／ｓｅｃである場合には８０℃を切るようになる。このため、制御部４０は、加圧ロール６２の温度が例えば８０℃を超えたと判断した場合、定着ロール６１１の周速度を制御することで、加圧ロール６２の周速度を１１０ｍｍ／ｓｅｃまで低下させる。これによって、加圧ロール６２の温度は８０℃以下まで低下する。
【００５１】
そして、制御部４０は、加圧ロール６２の温度が８０℃以下まで低下すると、加圧ロール６２の周速度が例えば４４０ｍｍ／ｓｅｃとなるように駆動モータＭの回転数を上昇させ、画像形成動作を再開する。なお、加圧ロール６２の温度制御は、定着ベルト６１０の速度制御とともに、第１ハロゲンヒータ６１６ａ〜第３ハロゲンヒータ６１６ｃのオン／オフなどを実行し、定着ベルト６１０の温度を制御してもよい。ただし、第１ハロゲンヒータ６１６ａ〜第３ハロゲンヒータ６１６ｃのオン／オフだけで定着ベルト６１０の温度制御を行う場合、例えば第１ハロゲンヒータ６１６ａをオン／オフしても定着ロール６１１がニップ圧の確保できる程度の厚みを有しているため直ちに温度低下等が起きず、定着ベルト６１０の速度制御を行う場合に比べ、時間を要するようになる。
【００５２】
ここで図９は、制御部４０が行う他の処理の手順の一例を示したフローチャートである。図９では、一連の画像形成がなされた後新たな処理がなされる場合の処理について説明する。
制御部４０は、新たな処理を行うに際し、ＵＩ７０や不図示のＰＣ等を通じユーザから入力された新たな処理内容を把握する（ステップ２０１）。次いで、ステップ２０１にて把握した処理内容から画像形成（定着処理）を行うべき用紙種を把握する（ステップ２０２）。その後、ＲＯＭ４０２に格納されたテーブルを参照し、ステップ２０２にて把握した用紙種の坪量を把握する（ステップ２０３）。そして、ＲＯＭ４０２に格納された他のテーブルを参照し、加圧ロール６２の温度範囲を把握する（ステップ２０４）。
【００５３】
その後、第４温度センサ６２５からの出力に基づき、加圧ロール６２の温度がステップ２０４にて把握した温度範囲の範囲外であるか否か判断する（ステップ２０５）。なお、制御部４０は、ステップ２０５にて、加圧ロール６２の温度がステップ２０４にて把握した温度範囲の範囲外ではないと判断した場合、画像形成動作を開始する（ステップ２０６）。
ここで例えば、新たな処理以前に定着処理が行われた用紙が厚紙であり、新たな処理を行う用紙が薄紙である場合、加圧ロール６２の温度はこの薄紙に対して高い状態にある。この場合ステップ２０５では、加圧ロール６２の温度が温度範囲外であると判断される。そしてこの場合、制御部４０は、上記と同様、定着ロール６１１の速度制御を行う（ステップ２０７）。具体的には、駆動モータＭの制御を行うことで定着ロール６１１の周速度を低下させる。なお、用紙種が厚紙から薄紙に変更される場合、第１ハロゲンヒータ６１６ａ〜第３ハロゲンヒータ６１６ｃは一旦オフ状態とされ、定着ベルト６１０の温度も薄紙に適した温度まで低下される。
【００５４】
そして、制御部４０は、加圧ロール６２の温度が温度範囲外にあるか否か再度判断する（ステップ２０８）。なお、ステップ２０８にて温度範囲外であると判断した場合、再度ステップ２０８の処理を実行する。そして、ステップ２０８にて加圧ロール６２の温度が温度範囲外ではないと判断した場合、制御部４０は、定着ロール６１１の速度をもとの速度に戻す（例えば４４０ｍｍ／ｓに戻す）とともに用紙Ｐの搬送など開始し、画像形成動作（定着動作）を開始する（ステップ２０６）。
【００５５】
なお上記では、新たな処理以前に定着処理が行われた用紙が厚紙であり、新たな処理を行う用紙が薄紙である場合を一例に説明した。ところでその逆である場合、即ち、薄紙から厚紙に用紙種が変更される場合は、加圧ロール６２の温度がこの厚紙に対して低い状態が発生する。この場合は、ステップ２０７にて、周速度が上昇するように定着ロール６１１の速度制御が行われる。これにより加圧ロール６２へ供給される単位時間当たりの熱量が増加し加圧ロール６２の温度上昇がなされる。なおこの際、第１ハロゲンヒータ６１６ａ〜第３ハロゲンヒータ６１６ｃはオン状態で維持され、定着ベルト６１０の温度も厚紙に適した温度まで上昇される。そして、ステップ２０８にて温度範囲外ではないと判断された場合、定着ロール６１１は予め定められた速度（例えば４４０ｍｍ／ｓｅｃ）で再び回転駆動され、画像形成動作（定着動作）が開始される（ステップ２０６）。
【００５６】
―第２の実施形態―
次に、第２の実施形態における定着装置６０について説明する。
図１０は、第２の実施形態における定着装置６０を示したものである。なお、第１の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
同図に示すように、第２の実施形態における定着装置６０では、加圧ロール６２の表面に対し送風を行い加圧ロール６２の冷却を行う冷却ファン８０が設けられている。上記第１の実施形態では、加圧ロール６２の温度が温度範囲の上限値よりも高い場合、定着ロール６１１の周速度を低下させることにより、加圧ロール６２の温度低下を行った。本実施形態では、加圧ロール６２の温度が温度範囲の上限値を超える場合、定着ロール６１１の周速度の低下に加え冷却ファン８０をオンにする。
【００５７】
本実施形態では、第１の実施形態に比べ、より短時間に加圧ロール６２の温度が低下する。付言すれば、加圧ロール６２の温度低下時間が第１の実施形態と同じであっても、より低い温度まで温度低下が起こる。また、定着ロール６１１の周速度の低下のみでは加圧ロール６２の温度低下が十分になされない場合に、冷却ファン８０を設けることで冷却効率が高まり、加圧ロール６２の温度低下が促進される。なお本実施形態では、冷却ファン８０を一例に説明したが、加圧ロール６２の冷却を行うことができればよく、その態様は冷却ファン８０に限られるものではない。
【００５８】
―第３の実施形態―
図１１は、第３の実施形態における定着装置６０を示したものである。なお、第１の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
同図に示すように、第３の実施形態における定着装置６０では、内部に例えばハロゲンヒータ９１を有するとともに加圧ロール６２の表面に接触して配置され、加圧ロール６２を加熱する加熱ロール９０が設けられている。上記第１の実施形態では、加圧ロール６２の温度が低い場合に、定着ロール６１１の周速度を上昇させることで加圧ロール６２の温度上昇を行った。本実施形態では、加圧ロール６２の温度が温度範囲の下限値よりも低い場合に、定着ロール６１１の周速度の上昇に加えハロゲンヒータ９１をオンにする。
【００５９】
本実施形態では、第１の実施形態に比べ、より短時間に加圧ロール６２の温度が上昇する。付言すれば、加圧ロール６２の温度上昇時間が第１の実施形態と同じであっても、より高い温度まで温度上昇が起こる。また、定着ロール６１１の周速度の増加のみでは加圧ロール６２の温度上昇が十分になされない場合に、加熱ロール９０を設けることで加熱効率が高まり、加圧ロール６２の温度上昇が促進される。なお、加熱ロール９０は、図中矢印Ｇに示すように加圧ロール６２から離間可能に設けておき、加圧ロール６２の温度上昇を行う際に接触させることが好ましい。
【００６０】
なお、上記では、定着ベルト６１０が設けられた定着装置６０を一例に説明した。ところで、上記にて説明した処理は、例えば、定着ベルト６１０を有さず、定着ロール６１１と加圧ロール６２とが互いに押圧しニップ部Ｎを形成する定着装置にも適用できる。
また、上記では、定着ベルト６１０が、定着ロール６１１、第１張架ロール６１２、第２張架ロール６１３、第３張架ロール６１５により張架された定着装置６０を説明した。ところで上記処理は、例えば定着ベルト６１０が２つのロール（例えば、定着ロール６１１および第１張架ロール６１２）により張架された定着装置６０に対しても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】定着装置の概略構成を示す側断面図である。
【図３】ニップ部を拡大して示した断面図である。
【図４】制御部の制御ブロックを示した図である。
【図５】制御部が行う処理の手順の一例を示したフローチャートである。
【図６】加圧ロールの温度範囲について説明するための図である。
【図７】加圧ロールの表面における一点の温度変化を示した図である。
【図８】ニップ部に通紙がない状態での加圧ロールの周速度と加圧ロールの表面温度との関係（Ａ）、および坪量７０ｇ／ｍ２の用紙を用いた場合の、加圧ロールの温度と画像ディフェクト（ブリスタ）との関係（Ｂ）を示した図である。
【図９】制御部が行う他の処理の手順の一例を示したフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態における定着装置を示したものである。
【図１１】第３の実施形態における定着装置を示したものである。
【符号の説明】
【００６２】
１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ…画像形成ユニット、１５…中間転写ベルト、４０…制御部、６２…加圧ロール、８０…冷却ファン、９０…加熱ロール、４０２…ＲＯＭ、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール、６１２…第１張架ロール、６１６ｂ…第２ハロゲンヒータ、Ｎ…ニップ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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